你人生真正需要的東西很可能只是試著彈奏一架無法彈奏的鋼琴

這故事發生於一九七五年一月底

一位名叫薇拉·布蘭德斯的17歲德國女孩
走上了科隆歌劇院的舞台。

觀眾席空無一人。

黑暗的空間裡，
只有緊急出口的綠色標誌亮著。

這是薇拉生命中最激動的時刻。
她是德國最年輕的演奏會經紀人，
她說服了科隆歌劇院
舉辦美國音樂家凱斯·傑瑞特的
晚間爵士樂演奏會。

1400位聽眾即將到場。

幾個小時後，
傑瑞特就會走向這個舞台，
他坐在鋼琴邊
無需綵排或是散頁樂譜，
他會開始即興演奏。

但現在，
薇拉向凱斯展示的鋼琴出了些問題，
事情進展不順利。

傑瑞特謹慎地看著樂器，
彈奏了幾個小片段，
繞著它轉了轉，
又彈奏了幾個小片段，
跟他的製作人嘟囔了些什麼。

製作人走到薇拉跟前說
如果沒有辦法送來一台新鋼琴，
凱斯會取消演奏。

一定發生了錯誤。
歌劇院提供了錯誤的樂器。
這台鋼琴的高音部
劣質而且刺耳，
因為鋼琴內部的毛氈磨損嚴重。
黑鍵粘粘的，白鍵走調了。

踏板無法使用
鋼琴的尺寸也太小了。
它無法發出
能夠填滿科隆歌劇院這樣
寬敞空間的聲音。

於是凱斯·傑瑞特離開了。
他站在他的車邊，
留下薇拉·布蘭德斯
撥打電話試圖尋找 一台能夠替代的鋼琴。

她找到了一個鋼琴調音師，
但她無法拿到新的鋼琴。
她走到外面站在雨中，
和凱斯·傑瑞特說話，
拜託他不要取消演奏會。

他看著車外
這個被雨淋著渾身濕透的
德國年輕人，
內心有些同情，
隨後說道，
永遠別忘了
沒有取消演奏
一切只是為了你

幾小時後，
傑瑞特走上歌劇院的舞台，
他坐在這台
無法達到演奏標準的鋼琴面前
開始了他今晚的演出

很快就發現奇蹟正在發生。
傑瑞特避免了高音區，
他專注在鍵盤的中間區域，
這給了曲子一個舒緩，
音效環繞的品質。

但同時，因為鋼琴如此平靜，
他必須在低音區製造
重複出現的隆隆聲。
他站起身旋轉，重擊琴鍵，
拼命地想製造足夠的音量
讓後排的觀眾也能聽到。

這是個令人興奮地演出
卻有著這樣平靜的質感，
同時又飽含能量，富有活力，
聽眾太愛這場演出了。

聽眾持續保有熱情
因為科隆演奏會的錄音
是歷史上最暢銷的鋼琴專輯
也是歷史上最暢銷的個人爵士專輯。

凱斯·傑瑞特遇到了一個麻煩。
他包容了這個麻煩，
讓麻煩變成了崛起的創意。

但是，讓我們想一想
傑瑞特最初的反應。
他不想演出了。

當然，他有足夠理由取消表演，
我想我們中的每個人，
在任何相似的情況下，
會有同樣的感受，
我們會有同樣的反應。

我們不想被要求
用糟糕的工具做好工作。
我們不想克服不必要的麻煩。
但是傑瑞特的直覺錯了，
感謝上帝他改變了主意。

我想我們的直覺也是錯的。
我想我們需要更多的感激
那些需要面對小麻煩的
出人意料的優勢。

讓我給你們提供一些例子
來自認知心理學
來自複雜性科學
來自社會心理學
以及當然，搖滾樂。

首先，認知心理學。
長久以來我們知道
某些困難， 某些障礙，
能夠促使我們提高表現力。

比如，心理學家丹尼爾·奧本海默，
數年前， 與高中老師合作。
他請他們革新正在上課的一些講義。

普通的教案以一種很直接的方式，
像是赫維提卡字體或是新羅馬體。
但是超半數的學生會拿到
標準的講義
用一種加深顏色的嚴肅字體，
像是Haettenschweiler，
或者是增添興趣的字體，
像是斜體的Comic Sans。

現在，這些事很醜的字體，
也很難閱讀。
但在學期末，學生們進行了測試，
那些被要求閱讀
更加難懂的字體的學生，
事實上在考試中表現更好，
很多學科都是這樣。
原因是，難懂的字體拖慢了他們的速度，
逼迫他們更加努力學習，
更審慎思考他們所讀的內容，
來解讀它，因此他們學到了更多。

另一個例子。
心理學家謝麗·卡森
給哈佛大學的大學生做測試
來研究他們的專注力的過濾能力。
那是什麼意思呢？

我是說，想像你在一間餐廳裡，
你正在進行一場對話。

餐廳裡還有很多別的
正在進行中的對話，
你會過濾它們，
你想要專注於對你來說重要的對話。

你能做到嗎？
如果你能，那說明你有
很好地很強的注意力過濾能力。
但是很多人真的在
為這樣的能力奮鬥著。

卡森測試的一部分大學生
就為這樣的能力掙扎。

他們有較弱的過濾能力，
他們的過濾機制有漏洞，
讓很多外部的資訊進入。

那就意味著，他們時常被干擾
被周圍的畫面和聲音干擾。
如果他們在寫作的時候
旁邊有一台正在播放的電視機，
他們無法把電視機的干擾過濾出去。

現在，你會想這是不利的狀態
但不是這樣的。

當卡森查看這些學生的表現時，
那些過濾能力弱的
極大程度上更可能
在他們的人生中
創作出真正的里程碑，
出版他們的第一本小說，
發第一張唱片，
這些外部的干擾真正
引發了他們的創意工廠。
　
　
他們因此能夠跳出盒子思考問題
因為他們的盒子上全是小洞。
　
　
讓我們來說說複雜性科學。
你是如何解決一個真正複雜問題的
這個世界充滿了複雜的問題
你要如何解決一個真正複雜的問題？
　
　
比如，你要試圖製造飛機引擎，
面對很多很多不同的變量、
運作溫度、材料、 所有不同的維度、形狀。
你無法一次性解決所有的問題，
這太艱難了。
　
你要怎麼做呢？
　
　
你所能做的
就是試圖一步步解決它。
　
　
你有了最初的樣本
然後你改進它，實驗，
然後提高它的質量。
再改進，實驗，提高質量。
　
　
這樣的邊際增益的概念
最終能讓你完成一個性能優良的飛機引擎，
這樣的做事方式在世界上很常見。
　
　
你會在比如說，
高強度自行車運動練習中
見到這樣的過程
　
　
網頁設計師會討論
試圖優化他們的網站，
　
　
他們都在尋找著
這樣一步步的收穫。
　
　
這是解決複雜問題的好方法。
但你知道有什麼能夠讓它更好嗎？
　
　
一些混亂和不確定的因素。
　
　
你在過程開始的時候，
加入不確定性
　
你做出瘋狂的舉動，
根本不可能成功的蠢事，
這都會使問題解決方法效果更好。
　
原因在於一步一步的過程
問題在於「邊際增益」
是它們引導你走到死胡同。

如果你開始就很隨意，
結果就會變得不同，
你的問題解決過程會更加高效。
　
　
讓我們從社會心理學角度分析。
　
心理學家凱瑟琳．飛利浦
和她的同事們，
近期向學生們提出了怪誕的的謀殺問題，

這些學生編成四人一組
學生們拿到關於謀殺的檔案
不在場證明和證據、
證人的證詞和三個嫌疑犯。

他們需要找出真兇是誰，
誰為這場謀殺案負責。

這項實驗有兩個項目。
在一些案例中，有四個友人，
他們都非常了解對方。
在另一些案例中，
是三個友人和一個陌生人。

一會兒你就會了解到
我這麼做的意義。

很明顯，我要說的是
那些由三個友人一個陌生人組成的小組
更高效地解決了問題，
這是真的，他們確實做到了。

事實上，他們解決問題的效率非常高。
那些由四個友人組成的小組，
他們只有50﹣50的幾率
來得出正確答案。
這聽起來確實不那麼好

三個友人和一個陌生人，
即使陌生人沒有獲得額外的資訊，
即使是在如何對話以防止尷尬，

三個友人和一個陌生人的組合，
有 75％ 的機會能夠找到正確的答案。
那是一個很大的超越。

但我覺得真正有趣的
不是三個友人和一個陌生人的組合
可以完成得更好，
而是他們對這次活動的感受。

當凱瑟琳．飛利浦詢問
四個友人組合的感受時，
他們相處很愉悅，
他們也認為自己做得很好。
他們很滿足。

當她詢問
三個友人一個陌生人組合時
他們並沒有很愉快
有點兒困難，有些尷尬
他們充滿了疑慮。

他們不認為自己完成得很好
即使他們確實完成得很好。

我想這個例子很適合
拿來討論今天我們面對的難題。

因為確實是如此，
難看的字體，尷尬的陌生人，
那些不確定性
這些打擾我們的事情
幫助我們解決問題，
它們讓我們更加有創意。
但我們感受不到它們的幫助。

我們認為它們是路上的障礙
所以我們反抗。

這就是為什麼
我接下來的最後一個例子
如此重要。

我想要談到某個人
他的背景是搖滾樂。

你也許知道他是誰，
他是一個 TED 迷。
他的名字是布萊恩．伊諾。

他是一個著名音樂製作人
非常傑出有才華的一個人。

他同時也是一種催化劑
催化了過去 40 年裡
很多搖滾巨作的產生。

他和大衛．鮑伊合作歌曲《Heroes》，
他和 U2 合作歌曲《Achtung Baby》
他和 DEVO 合作，
和酷玩樂團 Coldplay 合作，
他跟很多人合作。

他做了什麼讓這些搖滾樂團更加好呢？

嗯，他刻意製造麻煩。
他干擾他們的創意過程。
他的角色就是一個尷尬的陌生人。

他存在就是為了告訴他們
他們必須要彈奏無法演奏的鋼琴。

他製造這些干擾的一個方式就是
通過這一疊紙牌
我手中的這疊是簽名版
謝謝你，布萊恩。

這是迂迴戰術，
他和一個朋友一起發明了這個。
當他們在工作室文思枯竭的時候，
布萊恩．伊諾拿出牌中的一張。

他會任意選一張，
然後讓樂隊根據卡片上的引導。
這一個 「改變彈奏的樂器。」

是的，每個人都交換樂器
鼓手來彈鋼琴
太棒了，太棒的主意了。

「仔細研究最尷尬的細節。 然後放大它們。」
「做出突然地，具有毀滅性的，
無法預測的反應。合併它們。」

這些卡片負責製造各種混亂。

現在，它們通過一張張唱片
證實了自己的價值所在。
音樂家非常厭惡它們，恨之入骨。

在布萊恩．伊諾早期的一張唱片裡
菲爾．柯林斯是鼓手。
他有強烈的挫敗感
於是開始在工作室裡扔啤酒罐。

卡洛斯．阿洛馬，
偉大的搖滾吉他手，
和伊諾一起工作
製作大衛．鮑伊的唱片《Lodger》

在某個時刻，
他轉向布萊恩說到，
「布萊恩，這個實驗很愚蠢。」

但是，這是一張很好的唱片，
不過，卡洛斯．阿洛馬，
35 年後，依然使用迂迴戰術。

他告訴他的學生們
來使用迂迴戰術，
因為他意識到了一些事。

你不喜歡它並不代表
它不能幫助你。

這個戰術實際上
原本並不是一疊紙牌，
它們是一個列表
貼在工作室墻上。

一張清單寫著，
當你思路停滯的時候
你能嘗試的事。

這張清單一點作用也沒有。

知道是為什麼嗎？
它不夠混亂。

你會由上而下看這張清單
然後選擇最不混亂的，
最少麻煩的的那條，
這當然完全沒有抓住要點。

布萊恩．伊諾意識到，
是的，我們需要進行愚蠢的實驗，
我們需要和尷尬的陌生人相處，
我們要試著閱讀難看的字體。
這些事幫助了我們。

它們幫助我們解決問題，
它們幫助我們更加具有創造力。
但同時，如果我們通過一些勸說
來接受這樣的事情。

無論我們如何做
無論它是純粹的意志力，
無論是輕彈一張卡片，
或者是一場德國年輕人內疚的旅程，

我們所有人，總有這樣的時刻，
需要坐下來，試著彈奏無法彈奏的鋼琴。

謝謝大家。

煩亂如何激發創意 / Tim Haford 的 TED 演說

我是銀色快手，很高興認識你。
願宇宙先生的能量與我們同在。
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佈署 IoT Edge 和霧運算技術以開發智慧建築服務

2021年2月19日 星期五

《3S MARKET》這篇報導把物聯網的架構與實作，描寫的非常詳細，雖然在建築的細節上描述不多，但報導中也提及這是個實際驗證，可適用在很多的場域。不知道，有多少人真正看得懂？當然，連這篇都看不懂的人，就別說他真正了解物聯網、Edge 與 Cloud。

事實上這篇報導的描述不難了解，真正物聯網與邊緣運算的挑戰，是在實作。實作真正面臨的，是這些數據處理、融合、分析上的完整度，還有 —— 找到實作的場景！

摘要

基於 SoC 架構的嵌入式系統的進步，使許多商業設備的開發變得足夠強大，足以運行操作系統和複雜的算法。這些設備整合了一組具有連通性、運算能力和成本降低的不同感測器。在這種情況下，物聯網（IoT）的潛力不斷增加，並帶來了其他發展可能性：「事物」現在可以增加數據源附近的運算量；因此，可以在本地系統上，佈署不同的物聯網服務。

這種範例稱為「邊緣運算」，它整合了物聯網技術和雲端運算系統。邊緣運算可以減少感測器與中央數據中心之間，所需的通信頻寬。此方法需要管理感測器、執行器、嵌入式設備，和可能不連續連接到網路的其他資源（例如智慧手機）。這種趨勢對於智慧建築設計非常有吸引力，在智慧建築設計中，必須整合不同的子系統（能源、氣候控制、安全性、舒適性、使用者服務、維護和營運成本）以開發智慧設施。在這項工作中，分析和提出了一種基於邊緣運算範例的智慧服務設計方法。

這種新穎的方法，克服了現有設計中與服務的互操作性，和可伸縮性有關的一些缺點。描述了基於嵌入式設備的實驗架構。能源管理、安全系統、氣候控制和資訊服務，是實施新智慧設施的子系統。

1. 簡介

建築自動化系統使用開放式通信標準和介面，可以整合多種不同的建築控制規則，例如供暖、通風、空調、照明和百葉窗、安全功能和設備。但是，現有建築物通常不具有這些系統。

通常，每種安裝類型都提供特定的服務：供暖通風和空調（HVAC）控制氣候服務，攝影機和感測器提供安全服務等。僅當設計能源管理系統時，不同的子系統相關，但僅透過以下方式，連接建築物的能源管理系統。能源管理服務，集中在專用軟體中。

對於使用者和維護技術人員來說，提供不同服務的不同製造商，發現很難整合新的服務和功能。自動化建築將用於控制和數據採集的軟體，與工業協議和介面整合在一起。此外，將新服務整合到這種解決方案中並不容易，這取決於已安裝軟體的開發。

這些工業發展還為能源管理，提供了雲端連接解決方案和智慧服務。這些服務，也在集中式電腦系統中開發。數據被傳輸到這些系統或雲端進行分析。本文提出使用佈署在物聯網（IoT）技術中的邊緣和霧運算範例，主要有兩個目的：

A. 在自動化和非自動化建築物中，促進新的智慧和可互操作服務的整合（整合）。

B. 允許在建築物的所有子系統之間，分配智慧服務（互操作性）。

透過該建議，可以促進建築物子系統之間的關係。它還促進創建新的智慧服務（例如，新的分佈式智慧控制算法；使用電源管理捕獲的數據，來檢測人類活動；捕獲設備連接的模式辨識，運算可再生電力預測，在安全服務中使用電力數據等）。在這項工作中，我們設計了一個中間軟體的體系結構，該體系結構具有兩個主要層，這些層基於嵌入式設備、IoT 通信協議和硬體支援，來開發人工智慧算法（圖1）。

為了實現這一目標，我們在建築物的設施中添加了兩個概念等級：邊緣節點和霧節點。每個等級都有不同種類的設備和功能。我們佈署並實現了基於層的中間軟體的體系結構，以對模式進行實驗。

本文的組織結構如下：第 2 節回顧了智慧建築技術，建築物中的 IoT 佈署以及邊緣運算範例。第 3 節提出了一種在建築物（自動與否）中佈署邊緣和霧運算範例的方法。第 4 節介紹了進行的實驗。最後，第 5 節介紹了結論和未來的工作。

2. 相關工作

本節介紹與這項工作相關的主要研究領域。首先，我們在分析雲端運算層之後，回顧了基於邊緣運算範例的資源和服務供應。最後，我們研究了實現智慧建築的技術，並在最後的小節中，總結了先前研究的貢獻。

2.1. 邊緣運算資源和服務供應

最近，網路在兩端被標記為「邊緣」和「核心」，以查明處理發生的位置。邊緣端靠近數據源和使用者，核心端由雲端伺服器組成。透過這種方式，邊緣運算範例將運算推送到 IoT 網路的邊緣，以減少數據處理延遲，和發送到雲端的數據數量。基於雲端的後端，可以處理對時間不太敏感，或源設備本身不需要結果的處理請求（例如，物聯網網路狀態下的大數據分析）。

在邊緣運算資源供應方面，正在進行的 Horizo​​n 2020 RECAP 項目，提出了一種整合的雲端 - 邊緣 - 霧端架構，目的在解決應用放置、基礎架構管理和容量供應。雲端/邊緣基礎架構監控功能豐富了應用，基礎架構和工作負載模型，這些模型又被回饋到優化系統中，該系統可以協調應用並持續配置基礎架構。

徐等人進行的研究。 提出了一種用於邊緣運算的實用感知資源分配方法，稱為 Zenith。借助 Zenith，服務提供商可以與邊緣基礎設施提供商，建立資源共享合同，從而允許延遲感知資源調配算法，以滿足其延遲需求的方式，來調度邊緣任務。

邊緣節點資源管理（簡稱 ENORM），是管理邊緣/霧節點資源的框架，可透過監控應用需求，來自動擴展邊緣節點。可以透過靜態優先等級分配，來確定特定應用的優先等級。供應和自動縮放機制，是基於線性搜索的相對簡單的實現。

當源本身是可行動的時，邊緣雲範例也是可行的。 Chen 等人研究了行動設備向邊緣節點（特別是在無線電接入網路邊緣）的智慧運算分流。在這項工作中，作者提供了任務卸載算法，將分佈式運算卸載決策表述，為多使用者運算卸載功能。在同一項工作中，Wang 等人研究了聯合協調卸載任務，到多個邊緣節點的問題，並提出在邊緣等級引入及准入控制，以及兩階段調度方法，與傳統的最近邊緣選擇方法相比，改進了卸載性能。

2.2. 雲端運算服務配置

就社會和行業採用資訊技術而言，雲端運算範例是最具創新性的策略之一。提供的優勢提高了效率，並降低了成本，同時提供了可透過 Internet，普遍存取訪問的按需 IT 資源和服務。

當前，雲端運算服務種類繁多，甚至如何提供，這是一個受到廣泛研究的主題，正在提出許多的方案。甚至有評論總結了雲端運算範例的相關研究。

本小節介紹了有關以下問題的先前工作，這些問題與本手稿的主題有關：（i）安全性； （ii）服務品質（QoS）； （iii）提供邊緣服務。

（i）安全是雲端運算中一個具有挑戰性的問題。雲端服務位於應用環境之外，並且超出了防火牆的保護範圍，因此，需要附加的安全層。另外，邊緣和霧運算應用的行動性和異構性，使得難以定義單個過程。因此，需要一種分佈式安全策略。

此外，必須有一個標準化的環境，才能正確解決此問題，並指定霧運算和邊緣設備，如何相互協作。網路邊緣上的多個霧節點之間的敏感數據通信，需要資源受限的事物的輕量級解決方案。另一個與安全性相關的問題是數據位置。在雲端中運行數據分析是很常見的。因此，關於數據安全或隱私的公有雲與私有雲的爭論就出現了。

（ii）分配給雲端應用的資源，通常是根據合同規定的服務水準協議（SLA）所設置的。但是，實際上，由於偶爾執行大量事務，而導致分配的基礎結構飽和，可能會出現瓶頸。為了解決此問題，可以在資源可用時，動態擴展雲端基礎架構。當前，最具創新性的趨勢，目的在建構自動 SLA 合同合規系統。在 Faniyi 和 Bahsoon，以及 Singh 和 Chana 進行的研究中，可以找到與品質服務管理相關建議的詳盡綜述。考慮到這一點，提出了幾種策略來預測，應用的資源需求和 QoS 的要求。最近的工作試圖將安全性和 QoS 問題結合起來，以提供全面的性能指標。

（iii）最後，濫用雲端服務，是該領域的另一個問題。物聯網環境是霧和邊緣設備不斷加入或離開，動態的執行前後關聯。因此必須在網路邊緣提供彈性的服務。為此，在網路的可用設備之間，共享應用工作負載，可以為高階運算應用提供靈活性。提出了可靠的服務供應方法，來為系統提供更高的彈性，並提供靈活和優化的雲端服務。

在本主題中，將雲端框架和中間軟體技術，設置為與雲端層，以及具有不同介面操作系統，和體系結構的設備之間，進行通信的平台。

2.3. 物聯網在建築服務工程中

物聯網開發為在建築物上，開發數位服務提供了新資源。建築物中常見的物聯網應用，包括節能的過程環節、維護改進、雜務自動化和增強安全性。由於全球變暖，建築物的節能是一個重要的課題。

物聯網技術引入智慧建築，不僅可以減少本地溫室氣體排放，還可以將減少溫室效應擴大到更大的領域。目前，物聯網還被用於建築領域，以協助設施管理。物聯網使營運系統能夠提供更準確和更有用的資訊，從而改善營運，並為房客租戶提供最佳體驗。有基於物聯網的建議，這些建議顯示建築系統，如何與雲端進行通信，並分析所獲取的數據，以開發新的業務見解，從而能夠推動真正的增值和更高的績效。

實驗研究顯示，物聯網平台不僅可以改善，工業能源管理系統中實體的互連性，而且可以降低工業設施的能源成本。 FacilitiesNet 表示，建築物聯網（BIoT）正在推動我們獲取資訊，彼此互動和做出決策的方式發生重大轉變。BIoT 不僅與連接性或設備數量有關，而且還與交付實際和相關結果有關。當前，有很多基於物聯網的智慧家庭應用的例子。

然而，智慧設備或「物」，僅僅是連接到網路的設備或嵌入式系統。增值來自設計協調系統，和提供智慧服務，以提供實際收益的能力。這些特徵基本上，取決於對不同類型連接事物的異質性，及其互操作性的管理，並取決於數據處理提供的情報潛力。

Tolga 和 Esra 進行的研究得出的結論是，就智慧家庭系統中的軟體和硬體而言，物聯網技術尚未變得穩定。原因之一，有可能是物聯網技術仍處於發展階段。McEIhannon 所撰寫有關物聯網應用的邊緣雲和邊緣運算的未來，其評論得出了類似的結論。這篇評論提到概念和發展，目前還處於早期階段，從學術和行業的角度來看，許多挑戰都需要解決。

物聯網帶來了新的機會，但許多企業仍在尋求了解和分析，其將如何影響，並與現有的 IT 結構和管理策略整合。為此，必須創建專門的使用模式和技術，來彌合這一差距。

2.4. 發現

以下結論闡明了這項研究建議的新穎之處：

雲端運算作為「實用」的一般概念，非常適合智慧家庭應用的常規需求。但是，在某些情況下，將所有運算都移到雲端中，是不切實際的。

邊緣計算作為一種計算範例而出現，可以在物聯網設備生成的數據附近執行計算。這種範例可能有助於滿足最新應用的安全性和 QoS 的要求。

當前，控制子系統的高級建築設施，通常使用 Internet、IoT 協議和 Web 服務。專有系統是使用標準的 Internet 通信協議設計的，用於管制和監控。先前的工作顯示，基於無線感測器網路、Web 介面和工業控制模式，用於氣候控制、電源管理或安全性的控制系統，使用不同的監視和控制技術。監控應用分析，得自監控和數據採集系統中的這些子系統。對於不同的子系統，有不同的解決方案。考慮到上述情況，本工作中提出的模式，引入了以下新穎元素：

A. 介紹了一種分層架構（整合了邊緣和霧端等級），以及提供子系統之間互操作性，以及在建築物控制中開發智慧服務的方法，該方法使用了邊緣和霧端範例，這些範例將 IoT 協議整合在一起，並在本地 Intranet 中操作 AI 技術，讓雲端服務的通信層，完善了該層的架構。

B. 介紹了一種基於使用者為中心的方法，用於在互操作性需求下設計、驗證和改進新服務。

C. 該提案允許使用可以在已建的建築物中，實施的非專有硬體和軟體系統。

3. 計算模式設計

建築物中的設施子系統分為有照明、氣候、能源、安全、警報、電梯等。在自動化建築中，這些子系統由專門的控制技術控制和監控。在非自動化建築物中，不存在這些服務，並且子系統透過電子和電氣方式進行控制。在這兩種情況下，所有子系統都為建築營運，提供必要的服務。

從邏輯上講，每個子系統都在其場景中起作用，並且不能與其他子系統互操作。嵌入式電子控制器和連接的不同感測器，可以使每個子系統自動化。這些服務都是基於直接反應性控制規則。除了嵌入式控制系統和感測器之外，通信技術（基於 Internet 協議）和新的行動設備還為開發管制、監控和數據訪問服務，提供了新的可能性。

在智慧型動設備上開發，並連接到 Web 伺服器的人機介面和專用應用，是近年來已實現的服務的範例。每個子系統中的專家（氣候、安全性、電源等），都具有可以轉換為專家規則的知識。這些規則被轉換為用於管理、維護、控制、優化和其他活動的控制算法。這些規則是可以，在可程式設備上編程和實現的。但是，它們是靜態的，不會在出現新情況時發生變化，並且不能互操作，也無法適應每個安裝的特性。

例如，氣候或安全專家決定，如何使用標準啟動條件，來配置每個子系統。每個控制規則僅在一個子系統（此範例中為氣候或安全性）中工作，因此，這些子系統之間沒有互操作性。考慮到這種情況，提出的模式有助於並允許，基於不同子系統的互操作性，來整合新的數位服務，並將人工智慧（AI）技術的新服務，引入當前設施。

例如，諸如電梯控制的設施，可以用於安全服務或建築能源管理服務。氣候控制設施，可以與安全子系統整合在一起。整合到模式中的天氣預報軟體系統，可以由能源管理服務，或建築物空調服務使用。

目的是讓每個子系統中的專家，參與設計整合服務，並將所有子系統轉換為可互操作的系統。該模式會開發自動規則，並允許在考慮安裝行為本身的情況下進行決策。該模式基於一個過程，該過程包括四個開發階段（圖2）和分為不同級別的硬體 - 軟體體系結構（圖3）。該體系結構的主要等級，是邊緣等級和霧等級。這兩個層次介紹了在建築物中，應用物聯網技術的新穎性。下面介紹了模式的各個階段（分析、設計、實施和啟動）。

．分析：在此階段確定了不同的專家使用者（氣候、安全、電力、水、能源、管理人員，以及資訊和通信技術（ICT）技術人員）。諮詢專家使用者，以指定需要控制的主要過程。資訊通信技術專家作為整合環節，參與了這一過程。第一種方法產生了設計控制規則，和潛在服務所需的事物（對象）。在此階段，使用以使用者為中心的方法，並捕獲子系統的需求。

．設計：我們提出了一個三層架構（邊緣、霧端和雲端），如圖 3 所示。

．實施和數據分析：在此階段中已安裝和整合了子系統。服務基於每個子系統中的規則，分析事物（對象）生成的數據，以設計基於機器學習的服務。

．啟動：最初，在每個子系統的監督下制訂專家規則。然後，使用回饋過程安裝規則。最後，透過人工智慧技術，可以推斷出自動的和經過調整的規則。

3.1. 分析與設計

專家使用者對此過程，進行不同的審查。以使用者為中心的技術，用於設計整合流程。目的是獲得所需的所有事物（對象），它們之間的關係，以及潛在的服務。一旦指定了事物（對象）和服務，就必須關聯通信協議和控制技術。選擇了物聯網協議和嵌入式控制器；提出了人機介面；指定了邊緣層和霧層及其功能；分析專家規則和智慧服務。最後，提出了維護和操作方法。所有這些任務在專家技術人員，和資訊技術專家之間共享。

結果是事物的定義，它們之間的關係，以及與邊緣和霧層的交互作用。該過程中代表了建築物的所有子系統，數據感測器、執行器、控制器、規則和過程經過設計，可以整合所有子系統。數據集、對象和設備，由物聯網概念表示。事物由具有狀態和配置數據的實體，和前後關聯組成。事物數據位於霧和邊緣節點中，儲存的不同配置中的關聯性。

事物以數據向量表示：[ID、類型、節點、前後關聯情境]。

– ID是辨識碼。

– 類型可以是感測器、執行器、變量、過程、設備、介面、數據儲存，或可以在 IoT 生態系統中寫入、處理、通信、儲存或讀取數據的任何對象。

– 節點指定建築物子系統、功能描述、層類型（邊緣、霧端、通信或雲端）、IoT 協議和時程存取訪問。

– 前後關聯表示在 IoT 生態系統中，用於發布或讀取數據的時間、日期、位置，與其他事物的關係、狀態和訪問頻率。

表 1 是由事物（[ID、類型、節點]）。所有事物都可以訪問配置文件（CF），以了解如何使用可用數據，以及如何使用適當的訪問權限配置新數據。前後關聯數據位於內建記憶體，或是靜態儲存。使用定義的事物，設計不同的控制規則。這些控制規則是分佈在連接到網路的不同嵌入式系統中，控制過程的一部分。事物表示佈署在安裝的不同子系統中，所有的可用資源。在此等級上，設計師對所有事物進行分析、指定和關聯。基本控制算法是使用此資訊實現的。配置關聯性允許層和設備之間，所有事物的互操作性。

在此階段的另一級設計，必須提出物聯網管理中，使用的節點要求和規範。設計的流程和服務，將在邊緣或模糊節點中實施。必須指定每個節點，以確定其內部功能、通信及其服務。在獲取數據的地方，開發了智慧和處理能力。邊緣和霧層的節點，位於數據感測器、執行器和控制器附近。本文提出的方法，使用具有兩個功能的兩層（邊緣和霧端）。每一層都可以佈署互連節點的網路，以促進互操作性。

邊緣和霧層的功能是：

邊緣層功能：在連接感測器/執行器的嵌入式設備上，開發的控制軟體。某些 AI 算法可以安裝在邊緣節點上。中央處理器（CPU）和計算資源有限。安裝了通信介面，以允許在本地網路中進行整合。

霧層功能：局域網級別的通信、AI 範例、儲存、配置關聯性和監控活動。霧節點透過處理、通信和儲存，來處理 IoT 的Gateway、伺服器設備，或其他設備中的數據。在此等級實施本地、全球的整合服務。利用這些節點的硬體、軟體和通信功能，開發了基於機器學習範例的算法。霧層設備還可以在很少單位的設施或服務中，執行邊緣節點功能。

透過這兩個等級，可以優化建築設施，以獲得不同子系統之間的整合和互操作性。

表 1 顯示了每件事與關聯性配置，和節點規範的關係。節點標識其所屬的子系統（控制、能源、氣候等），層（霧端、邊緣、通信和雲端）及其執行的功能。

3.2. 架構設計

在分析和設計階段，獲得對象（事物）及其關係。規範和要求用於實現每個層。實施取決於提供所需功能的設計，和現有技術（硬體、通信和軟體）。在此階段，開發了一種適合現有設施的體系結構。物聯網協議提供互操作性，而 AI 範例則提供了適應性和優化性。邊緣運算節點用於控制設備，霧運算節點安裝在本地網路節點上。這些等級為配置、安裝和運行新流程，提供了強大的資源。

物聯網協議，傳達所有子系統數據。每個子系統由對象/事物（虛擬等級）組成，安裝為可連接的感測器/執行器/控制器設備（硬體等級）。

物聯網通信中，針對建築場景建立的要求是：標準協議、低功耗、易於存取訪問和維護、支援整合新模組，非專有硬體或軟體，以及低成本設備。

MQTT 協議，是目的在用於提供整合和互操作性資源，異構通信場景的主要物聯網協議之一。該協議被提議作為感測器、執行器、控制器、通信設備，和子系統之間的通信範例。

MQTT 協議的一些主要功能，在不同的著作中有所顯示，這使其特別適合於這項研究。他們之中有一些是：

．它是針對資源受限的場景開發的發布 - 訂閱消息協議。

．它具有低頻寬要求。

．這是一個非常節能的協議。

．編程資源非常簡單，使其特別適合於嵌入式設備。

．具有三個 QoS 等級，它提供了可靠和安全的通信。

MQTT 開發了無所不在的網路，該網路支持 n-m 節點通信模式。任何節點都可以查詢其他節點，並對其進行查詢。在這些情況下，任何節點都可以充當基地台的角色，能夠將其資訊傳輸到遠端處理位置。無處不在的感測器網路（USN）中的節點，可以處理本地數據。如果使用 Gateway，則它們具有全局可訪問性；他們可以提供擴展服務。

節點（邊緣或霧），可以具有本地和全局存取訪問權限。這些設施具有不同的可能性和益處。本地數據處理，對於基本過程控制是必需的，而全局處理則可用於模式檢測和資訊生成。從這個意義上講，擬議的平台使用了組合功能：連接到 IoT 雲端服務，本地網路區域上不同的 USN。在這種情況下，運算層（邊緣或模糊等級）將用作控制流程和雲端服務之間的介面。該層可以在與雲端進行通信之前，進行處理數據。

實現邊緣和霧端運算節點需要執行三個操作：

．連接和通信服務：所有設備必須在同一網路中，並且可以互操作。所有感測器和執行器都可用於開發服務。此活動的一個示例，是在 Internet 上遠端讀取建築物的電源參數、環境條件和開放的天氣預報數據。此活動中應實現其他功能，例如連接的安全性、可靠性和互操作性。

．嵌入式設備（邊緣運算層）中的控制算法和數據處理：在此活動中，這些設備中實現的基本控制規則和數據分析服務，可以開發新功能。此階段可以應用於數據過濾、運算氣候數據或分析功耗、直接反應控製，或使用模式辨識技術檢測事件。

．Gateway 節點（霧運算層）上的高階服務：此等級使用和管理 AI 範例，和 IoT 通信協議。霧運算節點對數據執行智慧分析，對其進行儲存，過濾並將其傳遞到不同等級，以糾正較低級別的新控制措施，或者生成雲端中服務感興趣的資訊。此階段的應用示例，包括分析新模式、預測用水量，或功耗、智慧檢測和其他預測服務。

3.3. 測試與回饋

在測試階段使用標準方法，邊緣和霧層提供不同的功能。提出了針對不同子系統的機器學習模式，並且可以將其安裝在邊緣或霧節點上。必須執行以下操作，來測試機器學習應用：

A. 定義和捕獲數據集：必須辨識、捕獲和儲存主要變量。在不同的建築子系統中，過程數據集是由連接到邊緣層的感測器捕獲的數據。使用通信協議監控和儲存數據集。一個案例是電表，該電表在配電盤中連接到嵌入式設備（邊緣節點），該嵌入式設備傳送電力數據，以在霧節點設備中儲存和處理。

B. 訓練數據集和形式辨識模式。先前數據集的一個子集，用於訓練不同的模式。評估針對從未用於訓練的數據測試模式，此過程的結果已由專家使用者驗證。目的是獲得一組代表性的結果，以了解模式在現實世界中的表現。

C. 實際場景中的驗證：必須在邊緣和霧節點上，實施新的服務和控制算法。這些模式具有用於分析數據，實施特定模式，並使用結果開發最佳參數的算法。在此階段，可以修改或進行改善模式。

D. 用統計術語和模式演變，得出測試結果：基於 AI 算法的模式而將產生近似值，而不是精確的結果。分析應用結果以確定置信度，並允許模式演化。該活動支持開發新的 AI 服務，或對已實現的算法進行修改。有監督的自動更改，是維護和改進系統的過程。此階段的過程，包括所有模式層。

建議對使用邊緣和霧，任何的安裝進行這些活動。如前所述，該模式既可以安裝在既有舊的建築物中，也可以安裝在新建築物中。對於新建築設計，基於建議模式的安裝更易於整合。此外，可以提供的服務的潛力，也使其對於既有建築物具有吸引力。

4.在建築子系統中，實施智慧服務

該模式在預先存在的住宅建築物上，進行了測試。設計和實施電源管理、管制和監控服務。物聯網協議（MQTT 和 HTTP）和 ML 範例，用於建議的層體系結構。基於 KNN 的機器學習方法，和樹決策算法用於管理功耗（家用電器），和可再生能源發電（風能和太陽能）。使用房屋中的霧節點，在雲端平台上實現監控和統計數據。該節點連接到控制可再生，和家用電器子系統的不同邊緣節點。

在圖 6 中，邊緣節點，整合在先前安裝的可再生子系統中。透過邊緣層上的這種新設備、電源管理、安全控制和操作流程得以整合，並且可以與其他子系統互操作。可以設計新的智慧服務。邊緣節點將數據傳輸到霧節點 Gateway，該 Gateway 管理功耗和發電，並控製家用電器。該節點中的輸入，是可再生能源發電的數據。輸出控件是 ON-OFF 開關，用於優化發電、安全性和操作。

4.1. 分析與設計

分析了住宅建築，以設計電源管理，安全和控制服務。 在第一種方法中，所需的主要事物（對象），它們之間的關係和不同的服務，如表 2 所示。

4.2. 執行

分析房屋中的建築子系統，以整合這個執行模式層：邊緣控制、霧服務，與雲端的通信和雲端服務。 選擇了本實驗工作中使用的感測器、執行器和控制過程（事物）。 表 3 列出了使用的嵌入式設備。

家庭服務中的控制過程，需要反應時間和互操作性。人機介面、數據存取訪問和分析服務，是本地和雲端運算上的服務。上面提到的兩個需求，都使用不同的協議處理：控制/通信上的 MQTT，和雲端服務上的 HTTP（RESTful API）是用於整合，並使所有子系統互操作的 IoT 協議。在提出的該層模式中，還使用 MQTT 協議、控制、數據處理，以及使用 RESTful 協議，到雲端的數據通信，來開發機器對機器（M2M）應用。

MQTT 使用開放的消息協議，該協議可以將遙測樣式的數據（即在遠端位置收集的測量結果），以消息的形式，從設備和感測器，沿著不可靠或受約束的網路傳輸，到伺服器（BROKER）。消息是簡單、緊湊的二進制數據包，有效載荷（壓縮的標頭，比超連結傳輸協議（HTTP）少得多的詳細資訊），並且非常適合推送簡單的消息傳遞方案，例如溫度更新或移動通知。例如，消息也可以很好地用於，將受約束的或更小的設備，和感測器連接到 Web 服務。

MQTT 通信協議，使所有對象可以互操作。透過此協議實現的發布者和訂閱者模式，可以互連所有設備和事物。該通信層由安裝在霧節點上的代理設備管理。不同的發布者和訂閱者，在不同的節點上實現。安裝了一個 Gateway 設備（霧節點）和兩個嵌入式控制器（邊緣節點），來控製家用電器和電源管理。事物和流程佈署在所有節點上。

邊緣節點控制子系統，霧節點根據決策樹，以及專家定義的規則，實現 AI 範例。霧設備將數據傳輸到雲端平台，以開發儀表板螢幕，來監看子系統的狀態。

可以開發新的雲端平台服務：事件檢測、機器學習處理、統計分析等。專家使用者設計基本的控制算法。在學習和訓練過程之後，將根據專家系統的結果，對這些算法進行調整和修改。在這項工作中，目標是在不損失生產力的情況下優化資源（控制和能源）。在邊緣或霧節點中，執行不同的控製過程；分類過程和決策樹在霧節點中實現。算法以 Python 語言實現。此語言的開源庫用於不同的應用。

4.3. 佈署與測試

對於現有建築物，邊緣節點交錯插入已安裝的控制器、配電板，以及感測器和執行器中。如果在分析階段指定了新的東西（電錶、氣候和控制器），則會安裝一些新的感測器/執行器。這項工作中佈署的邊緣節點具有以下優點：

．請勿干擾先前的安裝操作。

．他們使用新的專家規則和自動規則，引入新控件。

．他們測試和重新配置，在分析、學習和測試驗證中，設計更新的專家規則。


圖 7. 佈署在配電盤中的節點。 使用 IoT 協議通信，在不同節點中開發數據捕獲、控制算法、數據分析、儲存和通信服務

在電力管理過程中，專家使用者根據電力消耗、發電量、消耗負荷曲線、氣候數據和氣候預測數據，對具有選定流程的時間表，進行可程式處理。邊緣節點捕獲數據，並將其發送到霧節點。

霧節點處理室內和室外環境的日記數據，以及天氣狀況。霧節點還可以捕獲其他感測器數據。對房屋中的這些數據消耗和生成方式，進行檢測和分類。消費和發電結果，作為數據添加，以便與儲存的數據一起進行分析。可以使用機器學習方法開發，作為家用電器或人類活動檢測的智慧服務（圖8）。

4.3.1. 機器學習：數據捕獲過程（邊緣節點）和家用電器分類（霧節點）

連接在主配電盤中的電表，用於捕獲數據，並使用標準的 K 近似值，最近鄰（KNN）分類算法，來開發形式辨識模式。 KNN 是機器學習系統中最常見的方法之一。電表捕獲電流；如果連接了新的家用電器，則電流數據會更改。不同的家用電器具有不同的變化等級。

用於辨識家用電器的不同模式的主要變量，是連接時的電流水準差異。數據捕獲過程流程圖（圖9），顯示了在邊緣節點中實現的算法，以捕獲預處理並傳遞電力數據。

在此過程中，監督階段使用訓練數據集。接下來，真實場景中的驗證，將測試分類模式。家用分類設備將用於不同的服務：人類活動的辨識、負載控制、可再生能源管理、空調、安全性等。在訓練階段，已捕獲了不同的家用電器開機，以獲得一組形式。每個家庭都有一個矩心向量，將用於分類過程中的檢測。如上面所示的算法所示，分類器處理將產生連接時的電流數據作為輸入。KNN 分類過程流程圖（圖10）描述了 KNN 方法，它在霧節點中實現。

4.3.2. 可再生電源管理。控制電力自耗的決策樹

每個建築物都有不同的需求曲線，以及在接入電網方面的特定情況。為此，整合和可互操作的設施，可以實施適用於每種情況的不同解決方案，從而提供對太陽風資源的最佳管理，優化電源效率，簡化管理流程，並實現最高的成本節省。當可再生能源超過消耗的能源時，在使用 AC 耦合到電網的設施中，會出現問題。

在實驗工作中，太陽能在一天的中央時段的能量，大於所消耗的能量（圖11）。但是，在分析了消耗曲線之後，可以在這段時間內連接負載，以避免注入電網。可以透過設計一種算法，來滿足這一要求，該算法可以預測，何時發生此事件，以自動連接不同的負載。利用所有感測器和執行器的整合，和互操作通信，已經開發了在不同節點中，所實現的算法（圖12）。

13. 在電源管理子系統上開發的決策樹。 它由專業使用者設計，並整合在邊緣節點上。該決策樹的目的，在優化可再生能源的使用。

4.3.3. 基於 Edge 和 Fog 節點的 Control Home

圖 14 顯示了安裝在住宅房間中的邊緣節點。 該節點可以控制四個設備（設備），並捕獲感測器數據（功耗、發電量、溫度、濕度等）。該設備可以使用 MQTT 協議進行通信。該協議允許設備之間，進行其他類型的通信：智慧手機、新邊緣節點等。圖 7 和圖 14 顯示了可以在其他建築物中，佈署的標準實現。在所有系統中，都有配電板，這些配電盤佈署了霧節點和邊緣節點，如圖所示。

4.3.4. 使用物聯網協議的雲端服務

雲端服務可以監控，透過霧節點或人機介面（HMI）訪問的數據。 IoT 協議（MQTT）從任何已連接 Internet 的設備推送數據。事件檢測、儲存統計分析等其他服務，完善了該資源的功能。提供類似服務的不同平台，顯示了商用物聯網技術的狀態：Amazon IoT、Microsoft Azure、Ubidots 和 Thingspeak，是提供 IoT 平台的公司一些案例。提供了資源以及客戶端，和 IoT 平台之間的應用程式介面（API）通信，以便可以使用它們。

用於設計儀表板監控和管制的 HMI 資源，是這些平台上的主要實用功能之一。霧節點使用雲端 API 傳達數據和資訊，可以實施其他控制服務。在這些雲端平台上，預先建構了用於監控數據的儀表板設計。使用 API​​ 實用功能，霧節點中的過程處理，會將數據發送到每個儀表板。API 文件指定了在設備、IoT 平台和 Mobile-Alerts Cloud 之間，交換數據的結構，以及用於加速項目的代碼案例和形成資料庫。

圖 15 顯示了在 Ubidots 雲平台上，設計的儀表板。Ubidots是本實驗工作中使用的物聯網平台。該模式可以在實現這些協議的層，和平台中使用不同的標準協議。圖 16 顯示了在雲端平台中，IF 變量 THEN 動作的事件配置。大多數物聯網平台，都提供此功能。

5. 結論

為了設計物聯網系統，越來越多地提出邊緣霧模式。但是，每個範例都提供特定應用領域的解決方案。不同子系統之間的整合和互操作性，可以改善這種情況，並提供更好的服務。這項工作的主要目的，是透過提出一種基於邊緣層和霧層，兩層體系結構的運算模式，來解決這個問題。透過這兩層，可以基於使用邊緣或霧節點中，嵌入式的設備捕獲數據所產生的新型有用資訊，來設計和開發新服務。這些節點使用雲端平台和 IoT 協議（例如 MQTT）。

MQTT 是作為不同層（霧 – 邊緣 – 雲）之間提出的通信協議，並進行實驗的。雲端平台用於開發儀表板的面板資訊和 Internet 上的新服務，例如控制、儲存和通信事件。該平台可用於透過 API，交付不同的服務。

該模式可以在現有建築物和新建築物中，開發這些服務。在這種情況下，要求每個子系統中的專家和專業人員，參與新服務的設計。

為了測試該模式的功能，並顯示如何在實際設施中，實現該模式，在住宅中進行了一項實驗性工作。在此霧和邊緣節點前後關聯中，描述了實現的幾個範例。開發了模式辨識和決策樹方法，以展示人工智慧在設計 IoT 解決方案中的潛力。已安裝服務的結果顯示，邊緣和霧節點佈署，產生了預期中整合和互操作性的好處。

提出的工作演示了，如何將邊緣和霧範例，整合到可以增強其優勢的新架構中，從而擴展了應用領域。該體系結構的主要科學貢獻，是整合、技術的互操作性，及其為開發 AI 服務提供的設施的範例。所有這些改進，都在已開發的實驗的不同示例中顯示。具體的優化和改進，將在以後的工作中進行。此外，使用機器學習平台，和 AI 範例的新控制規則，將確保可以創建和改進新的智慧服務。

附圖：圖1.自動建構子系統和資訊技術環境。
圖2.基於使用者為中心關係的模式。
圖3.通信架構。 每個等級都有不同的功能。 提出了兩個通信等級：IoT（使用消息隊列遙測傳輸（MQTT））和 Web（使用代表性狀態傳輸（REST）協議）。這些協議的層，涵蓋了已建立的整合和互操作性要求。
圖4. 在建築物的現有設施上實施的邊緣霧架構示例：邊緣節點是較低的層次，必須與安裝的設備進行新連接。互連所有子系統的霧節點，是透過整合連接到邊緣節點的新設備來實現的。邊緣和霧節點，可以佈署在所有建築物子系統中。
圖5. 住宅建築中的第一個實驗工作。
圖6. 整合在先前安裝的可再生子系統中，邊緣節點的示例。 該節點可以使用新算法控制 ON-OFF 開關，以管理發電過程，以及通信和監控電源數據。
表1.事物示例描述。寫入 ID、類型和節點數據，以配置 XML 文件。配置關聯性儲存在霧節點中。
表 2. 實驗工作中的分析和設計要求。
表 3. 實驗室內使用的嵌入式設備。
圖 7 顯示了分佈在配電板上的節點（邊緣和霧狀）。在此節點中，設計並安裝了功率計、ON-OFF 開關控件和 AI 服務。
圖 8. 佈署的智慧電源功能。在霧節點中實施的分類過程，可用於檢測電連接和人類活動。可以使用 IoT 通信實現其他服務
圖9. 邊緣節點中捕獲，並預處理的用電量數據；MQTT 協議用於通信數據。另外，其他節點可以使用捕獲的數據，來提供其他智慧服務，佈署了整合和互操作性。
圖10. 分類過程。處理捕獲的電數據以檢測家用電器連接。可以使用 IoT 協議整合，來設計其他智慧服務。
圖11. 該圖顯示了實驗工作中的消耗和生產數據。 在自儲存的電力自備設施中，沒有儲存並且沒有注入電網，所產生的能量必須即時使用，並且不得超過所消耗的能量。 能源經理必須預測此事件，並提前連接電荷。
圖 12. 用電自耗設施中的可再生電源管理。
圖 13 是在電源管理子系統中，開發的算法的示例。 可以在邊緣節點上安裝此過程。該節點獲取氣候數據預測，並預測系統是否可以在不儲存的情況下，使用可再生能源。
圖14. 佈署的邊緣節點。該節點可以使用新算法，控制 ON-OFF 開關，並可以在每個房間或建築物中，通信和監控感測器數據。
圖 15. 在雲平台上配置的儀表板。顯示了風力發電數據和預測風力。
圖 16. 在雲端平台上配置事件的儀表板：IF 事件 THEN 動作。 該服務顯示了，如何使用雲端訪問來控制設施。與霧節點的 Internet 通信，可以控制建築物中的不同子系統，並使用電子郵件，SMS 或其他 Internet 服務來通報事件。

資料來源：https://3smarket-info.blogspot.com/2021/02/iot-edge.html?m=1&fbclid=IwAR0uijX5WdNrfzmGjVsakFGaEsWivPgyH1zumxVr7fwvvgqtdFFTI6jJXS8

對熟悉巴菲特的人來說大部分是老生常談，不過還是值得一看囉！

【巴菲特最新專訪：先懂會計，才會看懂資產，然後才有投資】

在這次專訪中，巴菲特給予年輕投資人的最新忠告是： 學習會計學。此外，他警告投資者 不要沉迷於股價圖表，並敦促他們專注於購買優質企業。巴菲特説， 「正確的投資態度比任何技術技能都重要得多。」

安迪·塞爾沃：對年輕的投資者您有什麼建議？

沃倫•巴菲特：必須要懂會計。對你（投資者）來説，會計就像一門語言，你必須知道你在讀什麼。有些人在這方面會比其他人更有天賦，但我是自學的。雖然我後來我選修了一些課程，但大部分的會計知識我都是自學的。（注：巴菲特在童年就開始了送報紙、挨家挨户地推銷口香糖和可口可樂等創業活動，11歲時就自學了會計基礎知識）

你（投資者）必須這樣做。同時要知道（投資）是在買入一家公司的一部分，而不是在買入某個在圖表上搖擺不定的東西，或是有阻力區域的東西，或是有200天移動平均線的東西，或是買進看跌期權或看漲期權的東西，或諸如此類的東西（注：巴菲特指的是投資者不要依靠技術分析，即通過研究股票價格在不同時期的走勢來做投資）。

如果你明智地投資了一家企業，你就會賺錢，那麼你就必須買這家公司的股票。在我看來，如果你買了一家5年內都無法報價的公司，例如，明天證券交易所就要關閉5年，你會很高興擁有這家公司。

例如，如果你擁有可口可樂，它與在1920年上市時沒有任何區別。重要的是它如何對待客户。如果30年或40年沒有任何市場表現，你可能會過得更好，因為那樣你就不會受到出售它的誘惑。你只要看着這個行業，看着它成長，你就會感到快樂。

因此，正確的投資態度比任何技術技能都重要得多。

安迪·塞爾沃：幾周前，您在接受CNBC記者貝基採訪時提到，經濟數據比6個月前有所疲軟。我知道您經常會追蹤鐵路方面的數據，現在的情況是什麼樣的？

沃倫·巴菲特：事情已經發生了很多的改變。數據顯示，航空公司和郵輪運營商正因為該病毒而導致旅客減少。疫情帶來了各種各樣的連鎖反應，而這也是經濟的本質。

我可以告訴你一件有趣的事。例如，我們看到過去兩週報告的事故減少了（注：指伯克希爾·哈撒韋公司(Berkshire hathaway)旗下的GEICO保險公司），通常每天它們會收到約2萬份報告。而我們知道，當人們開車的時候（我們會收到）很多報告記錄。但在過去的10天裏，人們開車的次數明顯減少了。

現在我們必須等待天氣回暖或者使用其他各種手段（來控制疫情），但人們的行為已經發生了改變。就像蓋瑞·凱勒在接受CNBC採訪時所説，直到2月的最後一週，一切都很正常。好像突然「有人吹了口哨一樣」，公眾們對此次疫情開始覺醒，從而帶來他們行為的改變。當前很多行業都將受到這種病毒的影響。例如，雖然現在銀行總體狀況良好，但它們將改變對能源貸款的看法，很多事情都將會有所改變。

安迪·塞爾沃：那您如何看待新冠肺炎病毒？

沃倫·巴菲特：這方面必須聽醫生的意見。我們從以往數據中可以看到，流感病毒導致的死亡率是國家正常死亡率的20倍甚至40倍，此次冠狀病毒可能也是如此，甚至更為嚴重。這是一種流行病，雖然我也不清楚字典中對流行病的確切定義是什麼，但我們可以看到，它在中國、韓國、意大利、伊朗等國家不斷蔓延擴散，我認為這符合我對流行病的定義。但現在沒有人知道它將持續多久，或者蔓延擴散的規模有多大。

我們所知道的是，從幾個月前開始，維度已經發生了變化，且可能仍處於最壞的情況下沒有好轉。它仍在不斷擴散傳播，意大利就是個典型的例子。因此，我不知道我們會和它共存多久，也不知道會有多嚴重，這在相當長的一段時間裏都將是不確定的。

安迪·塞爾沃：您個人採取了什麼預防措施了嗎？或者為此改變了自己的哪些習慣？

沃倫·巴菲特：事實上，我還在喝可口可樂。這似乎可以避免生活中的一切問題。生活中的其他事情，因為我已經89歲了，我只是需要不同的醫生告訴我，我現在的身體狀況好多了。幾年前，我不確定我如何來讓身體更健康，但出乎意料的是，我在每年的心臟檢查等體檢中，醫生都告訴我，身體從來沒有這麼好過。我天生是個喜歡概率的人，每年都有很多人因年長而去世，我更有可能屬於這一類人。但説來説去，目前為止，疫情對我的生活還沒有什麼真正的影響，我可以在家裏輕鬆地辦公。

安迪·塞爾沃：那你認為現在需要改變了嗎？

沃倫·巴菲特：我的醫生告訴我不要去人員聚集的地方，但我原有的計劃行程還沒有改變。（注：此處指年度股東大會，受訪時巴菲特正為今年股東大會做準備，但13日晚間，巴菲特宣佈，考慮到疫情對健康的影響，取消線下股東大會，僅以線上直播形式呈現。）

安迪·塞爾沃：現在是3月10日，股市崩盤的第二天，道瓊斯指數下跌了2000多點，石油生產商的股價跌至每桶30美元左右，其他10年期債券跌至5%以下，您怎麼看？

沃倫·巴菲特：哈哈（笑），我早就説過了，如果你在市場上交易的時間足夠長，您什麼事情都會遇到。但如今這個場面也是我活了89歲第一次遇到。但市場就是如此，新聞每時每刻都在影響着股價，而且市場對新聞的反應很大。昨天股市因大跌觸發了熔斷機制，我認為這是因為冠狀病毒和石油價格暴跌帶來的「一套組合拳」。這次的大跌和1987年10月19日的市場有點類似。這種病毒是可怕的，但不必恐慌，更不必擇時，目前股市價值長期優於債市。因此，我認為這不應該影響你的股票投資。

安迪·塞爾沃：這次暴跌有沒有讓您想起以往哪些經歷？

沃倫·巴菲特：我在華爾街確實經歷過很多次這種類似的情形。1987年10月19日「黑色星期一」，當天週一收市後，紐交所一些很重要的公司都破產了。第二天早晨，芝加哥結算中心都忙不過來，有些業務都辦不成。雖然股票交易所最終決定第二天正常營業，但當時真的已經在破產的邊緣。還有2008年的金融危機，那次的情況比現在的市場情況還要糟糕，9月1日3500萬人還沒有開始為他們的賬户資金擔憂，但到了9月15日、16日，貨幣基金賬户開始虧損，他們才開始恐慌。

安迪·塞爾沃：這是哪一年？

沃倫·巴菲特：我指的是2008年。當時有大約3.5萬億美元在貨幣基金賬户裏，很多人把這筆錢當做是現金，但在當時的情況下，這筆錢也是有可能會虧損的。我為什麼記得這麼清楚，因為當時我正在參加一個生日party，很多朋友都有貨幣基金，當天幾乎所有人都在討論這個問題。

幾天後，財政部長保爾森成立了外匯穩定基金，當時人們都知道發生了什麼，恐慌籠罩整個市場，貨幣市場發生悄無聲息的電子大擠兑，客户共贖回3.5萬億美元，其他基金面臨資金流出1750億美元。保爾森當時也是兵行險招，因為這些貨幣基金背後都是商業票據，如果當時還不干預，什麼都沒得救了。

現在的市場波動很劇烈，但目前為止還比不上08年那一場浩劫。

長期不必過分擔心需求下降，石油公司仍是投資的好地方
安迪·塞爾沃：石油是現在非常受關注的話題，昨天（3月9日）的石油走勢非常糟糕。您從1991年開始石油投資。去年您投了100億美元到西方石油公司，之後您可能還會繼續投入更多。我知道您持有的是優先股，不受股價影響。但那筆投資現在已經大幅縮水了，您怎麼看？

沃倫·巴菲特：我們擁有100億美元的西方石油公司優先股，不在市場當中，這是一筆私人交易。但我們也同時持有西方石油公司2%的普通股，這部分已經大幅縮水。

不過，就像我所説，我在做這筆投資的時候，最大的變量就是石油的價格，我無法預測石油價格每天的漲跌和變化，例如油價是33美元或者其他類似的東西。現在又回到了他們所説的期貨溢價，也就是遠端溢價。當我們從長遠視角來做這筆交易時，現貨溢價是有折扣的。但如果你對石油有自己的看法，你可以持有石油公司一年、兩年、三年等等。

在1930s的時候，石油價格變化非常大，這也給擁有油田的公司帶來了很多痛苦。

美國頁巖油生產商在很多領域進行鑽探是不是值得？沙特阿拉伯的情況並非如此。他們很多石油的生產幾乎不需要任何運營的成本，或者説他們有着而非常便宜的操作。

本週，沙特和俄羅斯爆發了石油價格戰，以及考慮到氣候變化帶來的長期需求下降，引發了油價的大跌。但我認為，這真是個投資的好地方。可以肯定的是，當前的需求已經發生了變化，但我不認為人們的生活需求會發生非常大的變化，例如，因為肺炎疫情影響人們乘坐飛機出行，或者開車上班的出行需求會就因此大幅減少。

那當每天的石油產量達到2億桶的時候，情況會改變嗎？如果改變5%，那也將是很大的。如果每個國家都想繼續保持原有的產量，這在我上學學習經濟學的時候，給這叫做邊際效用決定價格理論。在我們看來，石油合理的產量是每天1億桶，小規模的供需變化將會帶來不成比例的變化，這是一個適當的價格變化，而且它會隨着時間的推移而自我修正。從我的角度來看，油價在25美元左右，企業將不會再增加石油的擴產。但油價暴跌對沙特的石油公司影響不是很大，因為它們不需要鑽探來提高產量。對美國頁巖油生產商而言，也只是數字發生了可怕的變化而已。

安迪·塞爾沃:在政治左派中，有人呼籲對億萬富翁徵税，而民主黨人則要求對他們徵收財富税。這些東西會有用嗎?會縮小貧富差距嗎?

沃倫·巴菲特：我想這大概是我七八年前所寫的東西。但事實是，雖然階層之間沒有明顯的界限，但社會上是存在階級鬥爭的，而且我所處的階級正在獲勝。

毫無疑問，隨着資本主義的發展，擁有市場技能的人(無論市場需要什麼)和其他人之間的差距會越來越大，除非政府採取一些介於兩者之間的措施，比如城市勞動所得税收抵免（一種針對低收入到中等收入的工作個人或夫婦，特別是有孩子的夫婦的可償還的税收抵免）或其他的事情。我認為這是一個合適的函數，並不是什麼邪惡或陰謀的觀點。

我們可以從這個角度來看，如果回到1880年，那時大家都是農民，你是奧馬哈最好的農民，我是奧馬哈最差的農民，我們的價值的差距可能是2:1。如果我們在那裏摘玉米，或者做其他種植的事情，你的價值可能是我的兩倍。
但現在美國有3000萬年齡處於20歲~35歲之間的男性。如果你在籃球、橄欖球、棒球等運動中，排名進不了1%那基本上就一文不值了，而如果你處於1%的前1%（萬分之一），那你就接近（富人）了，獲得的回報也是巨大的。因為許多年前人們發明了電視，後來又有人發明了付費電視或者有線電視。

因為天賦，泰德·威廉姆斯（美國棒球運動員）因406次擊中球而獲得每年2萬美元（注：口誤，應為200萬美元）的報酬。現在，如果你進入大聯盟，並最終成為那萬分之一，那就將擁有數百萬的財富。而如果你繼續在小聯盟，薪資將仍然不高。所以，那些在某件事情上特別擅長的人將會得到極端的獎勵。

市場需要娛樂，人們需要娛樂。他們顯然在邁阿密有套利證券，因為他們擁有特定的專長。將錢或其他資源從窮人階層奪走，這不是很多人坐在一個房間裏拍腦袋做出的決定，而是因為市場體系造成的。我們當然希望市場體系能夠保持這種功能，但我們同時也不希望在人均GDP6萬美元的社會體系中有人掉隊。但事實上，處於社會底層的人們已經落後於國家整體取得的成就，他們的情況比20年前還要糟糕。因為像Iphone這樣的東西，非常有用，也適用於所有人，即使我一無所有也可以從搜索中得到好處。但問題是如何保持一個對每個人都有巨大好處的系統？體育是一個簡單的例子，因為我們都喜歡看他們。很多男人喜歡你的擊球技術,滿足這樣的球（技）,那這是會賺錢的。

安迪·塞爾沃:那我們該如何解決這個問題？

沃倫·巴菲特：我們通過勞動所得税抵免來解決這個問題。讓每個人每週工作40個小時，擁有多個孩子的家庭，他們也不需要再做第二份工作就可以過上體面的生活。

安迪·塞爾沃:這是否意味着提高最低工資，增加勞動所得税抵免?

沃倫·巴菲特：我覺得那樣更好。因為他們口袋裏需要擁有更多的錢。現在通過增加最低工資來增加他們的收入。我不希望我的工作有很多人在做，但確實需要採取一些措施來使得他們口袋裏更有錢。在我看來，確實需要對（富裕）人羣徵收更高的税，在他們出生的地方，當他們擁有特殊才能的時候。200年前，我們可都是一起在地裏摘玉米。

安迪·塞爾沃:那能把對富人徵收的高税收直接計入所得税抵免嗎?

沃倫·巴菲特：是的，可以。

安迪·塞爾沃:如果設一個專門（税收）項目，當税負增加的時候人們會抱怨。

沃倫·巴菲特：沒人喜歡被徵税。這是政府需要處理的事情。當他們在辯論台上的時候，現在是民主黨人，他們告訴你他們所有的新項目，儘管他們為這些項目買單。但他們不會告訴你，已經存在的那些項目的痛苦，沒有人討論過萬億美元的赤字。我們要討論的是如何引入新的力量。但基本上我們不想出現赤字。毫無疑問，這顯然增加了GDP之間的關係。

在某種程度上，它會導致真正的問題，儘管我們還沒有在很多地方看到它，你可能期望看到它。但是這個國家有生產能力讓像我這樣的人，或者體育明星或藝人們生活得非常好。但對於處於社會底層的人來説，每個家庭必須兩人都工作，並且做原來的兩份工作，因為你需要養活你的孩子們。如果是每小時50美元或每小時10美元的工作，你們可能都不會去做，但我們所處的這個階層是可以做到的，因為我們有資源來做這件事情。

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